SU734582A1 - Устройство дл измерени диэлектрических характеристик - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено при измерении диэлектрических характеристик радиоэлектронных элементов.

Известно устройство, предназначенное Для измерения активной или реактивной составляющей полного сопротивления Недостатком такого устройства является низкая чувствительность.

В другом известном устройстве для измерения индуктивности и емкости £2^ двигатель подключен к выходу усилителя низкой частоты, соединенного с фазовым детектором, который присоединяется к генератору и к выходу измерительного контура через ограничительмодулятор, модулируемый напряжением сети питания. Значение диэлектрических потерь определяется в этом устройстве) по показаниям лампового вольтметра, соединенного с измерительным контуром. Недостатками такого устройства являются низкая чувствительность к из2 менениям диэлектрических потерь, а, следовательно, узкий диапазон измерений и невысокая их точность, что обусловлено регистрацией диэлектрических потерь по уровню высокочастотного на— ⁵ пряжения на контуре, измеряемого ламповым вольтметром. Это устройство не позволяет с большой точностью измерять малые величины диэлектрических потерь, так как возникающие» при этом изменения амплитуды высокочастотного напря-, жения на резонансном колебательном контуре малы и в большинстве своем не превышают 1% от величины напряже— ₁₅ ния на контуре, а поскольку погрешность измерения высокочастотного напряжения ламповым вольтметром составляет 1—4%, то чувствительность такого устройства составляет 10~Л Это ограни 20 чивает возможность исследований таким устройством веществ с малыми потерями.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения диэлектрических характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, систему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель, кинематически соединенный с эталонным реактивным элементом и первым регистрирующим устройством, измерительный датчик, подключенный параллельно эталонному реактивному элементу, введены дополнительный эталонный элемент, коммутатор, последовательно соединенные детектор, фильтр, селективный усилитель, синхронный детектор и второе регистрирующее устройство, причем резонансный контур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора, к первому входу которого подключен эталонный реактивный элемент, к второму входу подключен дополнительный эталонный элемент, а второй выход соединен с опорным входом синхронного детектора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора синусоидальных колебаний 1 с резонансным контуром 2, к которому поочередно подключают коммутатором 3 измеритель-, ный датчик 4, с параллельно подключен. ным к нему эталонным элементом 5, и дополнительный эталонный элемент 6,.С резонансным контуром 2 связана система автоподстройки частоты 7, управляющая реверсивным двигателем 8, который кинематически соединен с эталонным реактивным элементом 5, а также с регист. рирующим устройством 9. К резонансному контуру 2 через детектор 10 подключен фильтр 11, выход которого соединен с селективным усилителем 12. На выходе 12 имеется синхронный детектор 13, второй вход которого соединен с коммутатором 3, а выход — с регистрирующим устройством 14.

При изменении реактивного сопротивления измерительного датчика 4 частота колебаний в резонансном контуре 2 будет меняться периодически с частотой коммутации. Это вызовет вследствие работы системы автоподстройки частоты 7 вращение двигателя 8 до тех пор, пока величина общего реактивного сопротивления 4 и 5 не будет равна реактивному сопротивлению элемента 6. Так как иэмене‘ние величины реактивного сопротивления эталонного элемента 5 пропорционально углу поворота вала двигателя, то Пока10 зания регистрирующего устройства 3 будут пропорциональны изменению реактивного сопротивления измерительного датчика 4. Все реактивные элементы контура, за исключением датчика 4, обладают малой величиной диэлектрических потерь, поэтому при подключении к контуру 2 измерительного датчика 4 с исследуемым веществом, амплитуда колебаний .уменьшается. Это приводит к изменению с частотой коммутации амплитуды колебаний в резонансном контуре 2. Эго периодическое изменение амплитуды колебаний выделяется детектором 10, фильтром 11 и, после усиления в селективном усилителе 12, настроенном на частоту коммутации, подается на синхронный детектор 13. Напряжение с выхода, синхронного детектора поступает на регистрирующее устройство 14, где фиксируется сигнал, пропорциональный значению активного сопротивления.

Сигнал, пропорциональный значению реактивного сопротивления измерительного датчика 4, фиксируется рующим устройством 9.

Claims (2)

1. 37 Цель постигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  диэлектрических характеристик , содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, сиетему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель, кинематически соединенный с эталонным реактивным элементом и первым регистрирующим устройством, измерительный датчик, подключенный параллельно эталонному реактивному элементу, введены дополнительный эталонный элемент, коммутатор, последовательно соединенные детектор, фильтр, селективный усилитель, синхронный детек- тор и второе регистрирующее устройство причем резонансный контур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора, к первому входу ко toporo подключен эталонный реактивный элемент, к второму входу подключен дополнительный эталонный элемент, а второй выход соединен с опорным входом синхронного детектора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит .из генератора синусоидальных колебаний 1 с резонансным контуром 2, к которому поочереднч подключают коммутатором 3 измерительный датчик 4, с параллельно подключен ным к нему эталонным элементом 5, и дополнительный эталонный элемент 6, С резонансным контуром 2 св зана система автоподстройки частоты 7, управл юща  реверсивным двигателем 8, который кинематически соединен с эталонным реактивным элементом 5, а также с регис рирующим устройством 9. К резонансном контуру 2 через детектор 1О подключен фильтр 11, выход которого соединен с селектиЁным усилителем 12. На выходе 12 имеетс  синхронный детектор 13, второй вход которого соединен с коммутатором 3, а выход - с регистрирующим устройством 14. При изменении реактивного сопротивлени  измерительного датчика 4 частота колебаний в резонансном контуре 2 буде мен тьс  периодически с частотой комму тации. Зто вызовет вследствие работы системы автоподстройки частоты 7 вращение двигател  8 до тех пор, пока величина общего реактивного сопротивлени  4 и 5 не будет равна реактивному соп- ротивлению элемента 6. Так как изменекие величины реактивного сопротивлени  эталонного элемента 5 пропорционально углу поворота вала двигател , то Пока2 зани  регистрирующего устройства 3 будут пропорциональны изменению реактивного сопротивлени  измерительного датчика 4. Все реактивные элементы контура , за исключением датчика 4, обладают малой величиной диэлектрических потерь, поэтому при подключении к контуру 2 измерительного датчика 4 с исследуемым веществом, амплитуда колебаний.уменьшаетс . Это приводит к изменению с частотой коммутации амплитуды колебаний в резонансном контуре 2. Это периодическое изменение амплитуды ко;лебаний выдел етс  детектором 10, фильтром 11 и, после усилени  в селективном усилителе 12, настроенном на частоту коммутации, подаетс  на синхронный детектор 13. Напр жение с выхода, синхронного детектора поступает на регистрирующее устройство 14, где фиксируетс  сигнал, пропорциональный значению активного сопротивлени . Сигнал, пропорциональный значеншо реактивного сопротивлени  измерительного датчика 4, фиксируетс  регистрирующим устройством 9. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  диэлектрических характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур , систему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель,, кинематически соединенный с эталонным реактивным элементом и первым регистрирующим устройством, измерительный датчик, подключенный параллельно эталонному реактивному элементу, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности, в него введены дополнительный эталонный элемент, коммутатор , последовательно соединенные детектор, фильтр, селективный усилитель, синхронный детектор и второе регистрирующее устройство, причем резонансный контур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора, к первому входу которого подключен эталонный реактивный элемент, к второму входу подключен дополнительный эталонный элемент, а второй выход соединен с опорным входом синхронного детектора. Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 373655, кл. Q 01 R 27/ОО, 1973.
2. 2.Авторское,свидетельство СССР № 132326,, кл. Q 01 Н 27/00, 1900.